Satellite et instruments

Satellites

Parker Solar Probe est un satellite stabilisé trois-axes spécialement conçu pour supporter le rayonnement solaire extrême au périhélie. Un bouclier, pointant toujours vers le Soleil, permet de protéger les instruments à bord. Le satellite fournit un environnement thermiquement stable et un pointage stable aux instruments à bord.

Le satellite Parker Solar Probe est conçu et construit par le Laboratoire de Physique Appliquée de l'Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland.

: Photographie de la sonde Parker en salle propre avant son lancement
Photographie de la sonde Parker en salle propre avant son lancement en 2018 © NASA/Johns Hopkins APL/E. Whitman
Modèle 3d schématique de la sonde Parker avec ses panneaux solaires repliés
Modèle 3d schématique de la sonde Parker avec ses panneaux solaires repliés © JHU/APL

La sonde emporte 4 instruments scientifiques :

  • Coronographe WISPR (Wide-field Imager for Solar PRobe)
  • Instrument de mesure de champs FIELDS
  • Instrument de mesure ISIS (Integrated Science Investigation of the Sun)
  • Instrument de mesure SWEAP (Solar Winds Electrons Alphas et Protons) 


Instruments

Parker Solar Probe emporte essentiellement des instruments  in situ (WISPR Caméra grand angle) pour collecter des données sur le milieu ambiant. Quatre suites instrumentales ont été sélectionnées en septembre 2010 par la NASA.

Localisation des instruments sur la sonde Parker
Localisation des instruments sur la sonde Parker © Parker Solar Probe SWEAP team

SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons)

Instrument de mesure des caractéristiques des électrons, des protons et des ions d'hélium constituant l'essentiel du vent solaire.

Cet instrument a été développé par l’Université du Michigan (Michigan, États-Unis) et le Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Masschusetts, États-Unis). L’IRAP est impliqué dans l’analyse des mesures in situ de l’instrument.

Parker Solar Probe Instruments
Parker Solar Probe Instruments

WISPR (Wide Field Imager for Solar Probe)

C’est une caméra grand angle fournissant des images tri-dimensionnelles de la couronne solaire et de l'atmosphère du Soleil.

Elle a été développée par le Naval Research Laboratory (Californie, États-Unis) en partenariat avec le Centre Spatial de Liège (Belgique).

L’IRAP est impliqué dans l’analyse des images de l’instrument. Le LAM est également impliqué : le co-investigateur de WISPR se trouve au LAM.

Photographie de l’instrument WISPR
Photographie de l’instrument WISPR © US Naval Research Laboratory/J. Baker
Couronne solaire acquises par l’instrument WISPR
NASA/Johns Hopkins APL/Naval Research Laboratory © NASA/Johns Hopkins APL/Naval Research Laboratory

FIELDS

Il s’agit au fait d’une suite instrumentale de mesure des champs électrique et magnétique, des émissions d'ondes radio et des ondes de plasma. Cet instrument est également utilisé comme un énorme détecteur de poussière spatiale.

Il a été développé par l’Université de Berkeley (Californie, États-Unis) en partenariat avec le LIRA et le LPC2E. Le LPP a participé aussi au développement de cet instrument.

Le LIRA apporte son expertise scientifique à l’instrument SSL avec la conception et l’étalonnage du récepteur de bruit thermique et hautes fréquences, le sous-système RFS (Radio Frequency Receiver). Le LIRA en est le co-investigateur avec l’Université de Berkeley. Il est constitué de deux spectromètres radio baptisés TNR et HFR qui couvrent respectivement les gammes 10kHz-2.5MHz et 1MHz-16MHz.

Le LPC2E a fourni le magnétomètre triaxial SCM (Search Coil Magnetometer).

Le réacteur MEDIASE (Moyen d’Essai et de Diagnostic en Ambiance Spatiale Extrême) du laboratoire PROMES du site du four solaire d’Odeillo a permis d’étudier le comportement et les propriétés thermo-radiatives de matériaux de la sonde Parker Solar Probe.

Modèle 3d de la base de l’une des 4 antennes V1-V4
Modèle 3d de la base de l’une des 4 antennes V1-V4 de détection du champ électrique. L’antenne s’étend de 2 m dans l’espace à partir du bras (en haut à gauche) qui mesure 30 cm © S.D. Bale, The FIELDS Instrument Suite for Solar Probe Plus, Space Science Reviews (2016)

ISIS (Integrated Science Investigation of the Sun) 

Il s’agit d’une paire de spectromètres de masse pour déterminer les éléments présents dans l'atmosphère du Soleil et capturés dans l'environnement immédiat de la sonde spatiale.

Cet instrument a été développé par l’Université de Princeton (New Jersey, États-Unis).

Aux termes de l'arrangement de mise en œuvre entre la NASA et le CNES concernant les instruments scientifiques de la charge utile Parker Solar Probe, signé en juin 2013, les obligations du CNES vis-à-vis de la NASA portent sur 2 instruments, FIELDS et SWEAP.

Photographie du sous-système EPI-Lo de l’instrument ISIS
Photographie du sous-système EPI-Lo de l’instrument ISIS, qui est composé de deux sous-systèmes (l’autre étant EPI-HI) © NASA/Johns Hopkins APL/E. Whitman

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